[發明專利]甲醇及碳四制烯烴的急冷水和水洗水密閉耦合處理方法與裝置有效

申請號：	201310496440.6	申請日：	2013-10-21
公開（公告）號：	CN103524286A	公開（公告）日：	2014-01-22
發明（設計）人：	呂文杰;王飛;汪華林;楊強;崔馨;汪華奎	申請（專利權）人：	上海華暢環保設備發展有限公司
主分類號：	C07C11/02	分類號：	C07C11/02;C07C1/20;C07C4/06
代理公司：	上海專利商標事務所有限公司 31100	代理人：	項丹
地址：	201505 上***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	甲醇碳四制烯烴冷水水洗水密耦合處理方法裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于煤轉化技術領域，涉及一種采用微旋流分離器回收利用甲醇及碳四制烯烴的急冷水中的催化劑、分離水洗水中的污油的方法。具體地說，本發明涉及一種甲醇及碳四制烯烴的急冷水和水洗水密閉耦合處理的方法與裝置。

背景技術

乙烯和丙烯作為兩種重要的基礎化工原料，近年來其需求量不斷增加。隨著石油資源的日益緊缺，原來以石油為原料的生產路線逐漸被以煤、天然氣、生物質等為原料的生產路線所代替。由煤、天然氣、生物質等能源制成醇類、醚類、酯類等含氧化合物，再由這些含氧化合物代替石油來制取輕質烯烴。現如今，一些含氧化合物已經可以達到較大規模的生產，如甲醇，可以由煤或天然氣制得，工藝十分成熟，可以實現上百萬噸級的生產規模。由于含氧化合物來源的廣泛性，再加上轉化生成輕質烯烴工藝的經濟性，所以由含氧化合物轉化制烯烴(OTO)的工藝，特別是由甲醇轉化制烯烴(MTO)的工藝受到越來越多的重視。在MTO工藝中，為了提高烯烴收率，甲醇及添加劑經預熱后進入反應器反應，反應后的反應氣（I）經急冷塔和水洗塔進行換熱、洗滌，隨后反應氣經由壓縮機壓縮進入脫丙烷塔，低碳烯烴進入烯烴分離裝置，而副產物碳四及以上烯烴經分離后再一次進入碳四反應器進行裂解生成低碳烯烴，從碳四反應器生成的反應氣（II）經急冷塔和水洗塔進行換熱、洗滌后兩股急冷水匯合經兩級旋流濃縮及干燥，凈化的急冷水換熱后作為急冷劑返回急冷塔，干燥得到的催化劑可以重復利用。

針對含氧化合物轉化為烯烴的工藝，US0234281提出了在應用氣固旋風分離裝置分離反應排出流后，再利用濕法洗滌和非必要的脫水區來回收利用催化劑顆粒。但在正常工況下，甲醇制烯烴急冷廢水中80%左右的催化劑微粒都小于5微米，而先進的旋風分離器只能去除5微米以上的顆粒，難以滿足工況需求，而且這種方法也會導致急冷水循環使用率大幅下降，且產生大量的外排廢水。

中國發明專利申請CN101352620A公開了一種MTO急冷水、水洗水中細微催化劑微旋流濃縮方法，利用微旋流器對2微米以下的催化劑顆粒進行濃縮后提高急冷塔底水中催化劑含量再將一部分催化劑隨急冷水一起排出去。但為了提高低碳烯烴收率，新工藝中反應氣產量比原來大很多，相應的夾帶的催化劑含量也增大很多。該方法并不能滿足含大量催化劑顆粒的工藝且會導致催化劑耗損過大。

因此，為了滿足這種將碳四及以上烯烴再一次裂解反應以提高烯烴收率的MTO新工藝，本領域急需開發一種能夠密閉耦合處理MTO反應廢水的新方法。

發明內容

本發明提供了一種新穎的甲醇及碳四制烯烴的急冷水和水洗水密閉耦合處理方法與裝置，解決了現有的甲醇及碳四制烯烴工藝中急冷水及水洗水的處理問題。

一方面，本發明提供了一種甲醇及碳四制烯烴的急冷水和水洗水密閉耦合處理方法，該方法包括以下步驟：

（a）對急冷塔頂、C4急冷塔頂的反應氣進行旋流凈化，以脫除反應氣夾帶的催化劑微粒及液烴；對凈化后的反應氣進行水洗，以實現水洗水水質的改善；

（b）對急冷塔底、C4急冷塔底的含催化劑微粒的急冷水進行液固分離和濃縮，分離凈化后的急冷水經換熱后返回急冷塔，以實現急冷水的循環利用；

（c）對分離和濃縮后的催化劑進行干燥處理，回收催化劑微粒；以及

（d）對作為汽提塔進料的水洗水進行旋流除油，對其凈化并回收其夾帶的污油，以實現汽提塔凈化水水質的達標。

在一個優選的實施方式中，所述進行旋流凈化的反應氣的含油量為1500-3000mg/L，催化劑含量為200-500mg/L。

在另一個優選的實施方式中，在旋流凈化后，反應氣的含油量降至250mg/L以內，催化劑含量降至60mg/L以內。

在另一個優選的實施方式中，所述含催化劑微粒的急冷水的工作溫度為85-115℃，密度為900-930kg/m³，催化劑粒徑為1-20微米，催化劑的充水密度為1200-1600kg/m³。

在另一個優選的實施方式中，所述含催化劑微粒的急冷水的催化劑微粒含量為600-1100mg/L。